JPH1187051A - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JPH1187051A JPH1187051A JP24506697A JP24506697A JPH1187051A JP H1187051 A JPH1187051 A JP H1187051A JP 24506697 A JP24506697 A JP 24506697A JP 24506697 A JP24506697 A JP 24506697A JP H1187051 A JPH1187051 A JP H1187051A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 商用電源の電圧波形が歪んだ場合に、第１の
半導体スイッチング素子に印加する電圧を制限するこ
と。 【解決手段】 マグネトロン駆動電源は、駆動回路７に
電圧検出手段１４と出力指令手段１５を設け、電圧検出
手段１４は第１の半導体スイッチング素子３に印加する
電圧を検出して基準値以下になるように出力指令手段１
５に指令信号を伝達する。
半導体スイッチング素子に印加する電圧を制限するこ
と。 【解決手段】 マグネトロン駆動電源は、駆動回路７に
電圧検出手段１４と出力指令手段１５を設け、電圧検出
手段１４は第１の半導体スイッチング素子３に印加する
電圧を検出して基準値以下になるように出力指令手段１
５に指令信号を伝達する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子レンジなどマグ
ネトロンを用いた高周波加熱装置に関するものである。
ネトロンを用いた高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波加熱装置を図面を用いて説
明する。本発明に先立って図５に示すマグネトロン駆動
用電源を提案した。図５において、１は直流電源、４は
第１の共振コンデンサ、５は第２の共振コンデンサ、６
は第２の半導体スイッチング素子、３は第１の半導体ス
イッチング素子、７は駆動回路、２はリーケージ型トラ
ンス、８は全波倍電圧整流回路、９はマグネトロンであ
る。
明する。本発明に先立って図５に示すマグネトロン駆動
用電源を提案した。図５において、１は直流電源、４は
第１の共振コンデンサ、５は第２の共振コンデンサ、６
は第２の半導体スイッチング素子、３は第１の半導体ス
イッチング素子、７は駆動回路、２はリーケージ型トラ
ンス、８は全波倍電圧整流回路、９はマグネトロンであ
る。
【０００３】駆動回路７は、その内部に第１の半導体ス
イッチング素子３と第２の半導体スイッチング素子６の
駆動信号をつくるための、発振器１２が構成されてい
る。この発振器１２で所定周波数とデューティーの信号
が発生され、第１の半導体スイッチング素子３に駆動信
号を与えている。第２の半導体スイッチング素子６に
は、第１の半導体スイッチング素子３の駆動信号の反転
信号に遅れ時間を持たせた信号が与えられている。
イッチング素子３と第２の半導体スイッチング素子６の
駆動信号をつくるための、発振器１２が構成されてい
る。この発振器１２で所定周波数とデューティーの信号
が発生され、第１の半導体スイッチング素子３に駆動信
号を与えている。第２の半導体スイッチング素子６に
は、第１の半導体スイッチング素子３の駆動信号の反転
信号に遅れ時間を持たせた信号が与えられている。
【０００４】この回路の動作について図６及び図７を用
いて説明する。まず、第１の半導体スイッチング素子３
が導通している場合、直流電源１以降の主要回路部分の
等価回路は図６（ａ）のようになり、コレクタ電流Ｉｃ
がリーケージ型トランス２の１次巻線を通って平滑コン
デンサ１０からエネルギーが供給される。この時、コレ
クタ電流Ｉｃは（１）式で表され、図７（イ）のように
なり直線的に増加する。
いて説明する。まず、第１の半導体スイッチング素子３
が導通している場合、直流電源１以降の主要回路部分の
等価回路は図６（ａ）のようになり、コレクタ電流Ｉｃ
がリーケージ型トランス２の１次巻線を通って平滑コン
デンサ１０からエネルギーが供給される。この時、コレ
クタ電流Ｉｃは（１）式で表され、図７（イ）のように
なり直線的に増加する。
【０００５】Ｉｃ＝Ｖc** ×ｔON／Ｌ1 （１） 次に、第１の半導体スイッチング素子３がオフすると、
等価回路は図６（ｂ）の様になり、リーケージ型トラン
ス２の１次巻線と第１の共振コンデンサ４の共振現象に
よって図７（ロ）のように第１の半導体スイッチング素
子３に印加する電圧が上昇する。この電圧が上昇を続
け、第２の共振コンデンサ５の初期値に到達すると、第
２の半導体スイッチング素子６を構成するダイオードが
導通し、第２の共振コンデンサ５の充電が始まり、等価
回路は図６（ｃ）の状態に移る。第２の共振コンデンサ
５の容量は、第１の共振コンデンサ４の容量に対して大
きい値に設定されているので、図６（ｃ）の状態に移る
ことによって、第１の半導体スイッチング素子３に印加
する電圧の傾きは、図７（ハ）のように急激に緩やかに
なる。この期間中に、第２の半導体スイッチング素子６
にオン信号を送ることにより、充電が完了すると今度は
第２の共振コンデンサ５が放電を始め、第１の半導体ス
イッチング素子３に印加する電圧が図７（ニ）のように
下降し始め、等価回路は図６（ｄ）の状態となる。任意
の時間で第２の半導体スイッチング素子６を構成するト
ランジスタを遮断すると、等価回路は図６（ｅ）の状態
となり、再び第１の共振コンデンサ４とリーケージ型ト
ランス２の１次巻線との共振動作となる。このため第１
の半導体スイッチング素子３に印加する電圧の傾きは図
７（ホ）のように急峻となり、第１の共振コンデンサ４
の持っているエネルギーによって零に向かって下降して
いく。第１の半導体スイッチング素子３に印加する電圧
が零となった時点で、第１の半導体スイッチング素子３
を構成するダイオードが導通し、等価回路は図６（ｆ）
のようになる。第１の半導体スイッチング素子３の電圧
電流波形は図７（ヘ）のようになり、リーケージ型トラ
ンス２の１次巻線を介して、平滑コンデンサ１０が充電
される。この期間中に第１の半導体スイッチング素子３
を導通させておくことにより、再び状態（イ）から同様
な動作を繰り返す。
等価回路は図６（ｂ）の様になり、リーケージ型トラン
ス２の１次巻線と第１の共振コンデンサ４の共振現象に
よって図７（ロ）のように第１の半導体スイッチング素
子３に印加する電圧が上昇する。この電圧が上昇を続
け、第２の共振コンデンサ５の初期値に到達すると、第
２の半導体スイッチング素子６を構成するダイオードが
導通し、第２の共振コンデンサ５の充電が始まり、等価
回路は図６（ｃ）の状態に移る。第２の共振コンデンサ
５の容量は、第１の共振コンデンサ４の容量に対して大
きい値に設定されているので、図６（ｃ）の状態に移る
ことによって、第１の半導体スイッチング素子３に印加
する電圧の傾きは、図７（ハ）のように急激に緩やかに
なる。この期間中に、第２の半導体スイッチング素子６
にオン信号を送ることにより、充電が完了すると今度は
第２の共振コンデンサ５が放電を始め、第１の半導体ス
イッチング素子３に印加する電圧が図７（ニ）のように
下降し始め、等価回路は図６（ｄ）の状態となる。任意
の時間で第２の半導体スイッチング素子６を構成するト
ランジスタを遮断すると、等価回路は図６（ｅ）の状態
となり、再び第１の共振コンデンサ４とリーケージ型ト
ランス２の１次巻線との共振動作となる。このため第１
の半導体スイッチング素子３に印加する電圧の傾きは図
７（ホ）のように急峻となり、第１の共振コンデンサ４
の持っているエネルギーによって零に向かって下降して
いく。第１の半導体スイッチング素子３に印加する電圧
が零となった時点で、第１の半導体スイッチング素子３
を構成するダイオードが導通し、等価回路は図６（ｆ）
のようになる。第１の半導体スイッチング素子３の電圧
電流波形は図７（ヘ）のようになり、リーケージ型トラ
ンス２の１次巻線を介して、平滑コンデンサ１０が充電
される。この期間中に第１の半導体スイッチング素子３
を導通させておくことにより、再び状態（イ）から同様
な動作を繰り返す。
【０００６】このような動作をすることにより第１の半
導体スイッチング素子３がオフする際のスイッチング損
失を低減させる動作を実現し、かつ、第２の共振コンデ
ンサ５の働きによって、第１の半導体スイッチング素子
３に印加する電圧を低減することができる。
導体スイッチング素子３がオフする際のスイッチング損
失を低減させる動作を実現し、かつ、第２の共振コンデ
ンサ５の働きによって、第１の半導体スイッチング素子
３に印加する電圧を低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のマグネトロン駆動用電源においては以下に示
すような課題がある。
うな構成のマグネトロン駆動用電源においては以下に示
すような課題がある。
【０００８】すなわち、商用電源が図８（イ）−（ａ）
に示すようにきれいな正弦波状を示す場合は、その整流
した波形も同（イ）−（ｂ）に示すような波形となる。
この時、平滑コンデンサ１０の電圧波形は同（イ）−
（ｃ）に示すようにその包絡線は正弦波状となる。この
正弦波状の直流電圧を入力としてマグネトロン駆動用電
源は動作するので、第１の半導体スイッチング素子３に
印加される電圧波形の包絡線も同様に同（イ）−（ｄ）
に示すような正弦波状を示す。したがって、リーケージ
形トランス２の１次巻線の電圧波形は同（イ）−（ｅ）
のような波形となり、同様に正弦波状の包絡線波形を示
す。
に示すようにきれいな正弦波状を示す場合は、その整流
した波形も同（イ）−（ｂ）に示すような波形となる。
この時、平滑コンデンサ１０の電圧波形は同（イ）−
（ｃ）に示すようにその包絡線は正弦波状となる。この
正弦波状の直流電圧を入力としてマグネトロン駆動用電
源は動作するので、第１の半導体スイッチング素子３に
印加される電圧波形の包絡線も同様に同（イ）−（ｄ）
に示すような正弦波状を示す。したがって、リーケージ
形トランス２の１次巻線の電圧波形は同（イ）−（ｅ）
のような波形となり、同様に正弦波状の包絡線波形を示
す。
【０００９】ところが、高周波加熱装置が設置される環
境によっては、入力電圧波形は必ずしも同（イ）−
（ａ）に示すような正弦波であるとは限らない。すなわ
ち、同一の商用電源の系統に接続された他の機器の影響
や高周波加熱装置までの配線によるインダクタンス成分
によって、電圧波形に歪みが生じる。図８（ロ）は商用
電源の電圧波形が歪んだ場合の１例を示したものであ
る。同（ロ）−（ａ）のように商用電源の電圧波形が歪
んでしまうと、その整流した波形も同（ロ）−（ｂ）の
ように同様の歪みを生じることになる。このため、平滑
コンデンサ１０の電圧波形の包絡線も同（ロ）−（ｃ）
のように歪んだ波形となる。この歪んだ波形を入力電圧
としてマグネトロン駆動用電源は動作するので、第１の
半導体スイッチング素子３に印加される電圧波形の包絡
線も同様に同（ロ）−（ｄ）に示すように、その包絡線
波形も歪みを生じる。この結果、正弦波が入力された場
合に比べて第１の半導体スイッチング素子３に印加する
電圧波形の最大値が大きくなってしまう。また、リーケ
ージ型トランス２の１次巻線の電圧波形も同（ロ）−
（ｅ）のように歪みを生じ、その最大電圧が大きくな
る。このため、第２の共振コンデンサ５の働きによっ
て、第１の半導体スイッチング素子３の印加電圧を低減
した効果が損なわれてしまうという課題を有していた。
境によっては、入力電圧波形は必ずしも同（イ）−
（ａ）に示すような正弦波であるとは限らない。すなわ
ち、同一の商用電源の系統に接続された他の機器の影響
や高周波加熱装置までの配線によるインダクタンス成分
によって、電圧波形に歪みが生じる。図８（ロ）は商用
電源の電圧波形が歪んだ場合の１例を示したものであ
る。同（ロ）−（ａ）のように商用電源の電圧波形が歪
んでしまうと、その整流した波形も同（ロ）−（ｂ）の
ように同様の歪みを生じることになる。このため、平滑
コンデンサ１０の電圧波形の包絡線も同（ロ）−（ｃ）
のように歪んだ波形となる。この歪んだ波形を入力電圧
としてマグネトロン駆動用電源は動作するので、第１の
半導体スイッチング素子３に印加される電圧波形の包絡
線も同様に同（ロ）−（ｄ）に示すように、その包絡線
波形も歪みを生じる。この結果、正弦波が入力された場
合に比べて第１の半導体スイッチング素子３に印加する
電圧波形の最大値が大きくなってしまう。また、リーケ
ージ型トランス２の１次巻線の電圧波形も同（ロ）−
（ｅ）のように歪みを生じ、その最大電圧が大きくな
る。このため、第２の共振コンデンサ５の働きによっ
て、第１の半導体スイッチング素子３の印加電圧を低減
した効果が損なわれてしまうという課題を有していた。
【００１０】また、リーケージ型トランス２はこの１次
巻線の電圧を昇圧して、高圧整流回路８を介しマグネト
ロン９を駆動するので、１次巻線の電圧が高くなると、
その分マグネトロン９に印加する電圧が高くなる。この
ため、マグネトロン９が発振を開始するまでの期間に過
大な電圧を発生してしまうという課題を有していた。
巻線の電圧を昇圧して、高圧整流回路８を介しマグネト
ロン９を駆動するので、１次巻線の電圧が高くなると、
その分マグネトロン９に印加する電圧が高くなる。この
ため、マグネトロン９が発振を開始するまでの期間に過
大な電圧を発生してしまうという課題を有していた。
【００１１】また、マグネトロン９が管内放電などによ
って急激なインピーダンス変化を起こした場合、リーケ
ージ型トランス２の１次巻線のインダクタンス値が等価
回路で考えると小さくなるので、第１の半導体スイッチ
ング素子３に流れる電流が大きくなり、この結果第１の
半導体スイッチング素子３に印加する電圧が高くなり、
第２の共振コンデンサ５の働きによって、第１の半導体
スイッチング素子３の印加電圧を低減した効果が損なわ
れてしまうという課題を有していた。
って急激なインピーダンス変化を起こした場合、リーケ
ージ型トランス２の１次巻線のインダクタンス値が等価
回路で考えると小さくなるので、第１の半導体スイッチ
ング素子３に流れる電流が大きくなり、この結果第１の
半導体スイッチング素子３に印加する電圧が高くなり、
第２の共振コンデンサ５の働きによって、第１の半導体
スイッチング素子３の印加電圧を低減した効果が損なわ
れてしまうという課題を有していた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の高周波加
熱装置はかかる課題を解決するため、以下の構成とし
た。
熱装置はかかる課題を解決するため、以下の構成とし
た。
【００１３】すなわち、電圧検出手段が第１の半導体ス
イッチング素子の印加電圧を検出し、出力指令手段に信
号を伝達する構成とし、出力指令手段はこの信号に基づ
き出力指令を発する構成としたものである。
イッチング素子の印加電圧を検出し、出力指令手段に信
号を伝達する構成とし、出力指令手段はこの信号に基づ
き出力指令を発する構成としたものである。
【００１４】上記発明によれば電圧検出手段の出力信号
によって、出力指令手段の発する出力指令信号を制御で
きるため、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半
導体スイッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に
制御することができる。
によって、出力指令手段の発する出力指令信号を制御で
きるため、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半
導体スイッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に
制御することができる。
【００１５】また、同時にマグネトロンが発振開始する
までの間の発生電圧を所定の値に制御することができ
る。
までの間の発生電圧を所定の値に制御することができ
る。
【００１６】さらに、第２の電圧検出手段と停止指令手
段を設け、第２の電圧検出手段は第１の半導体スイッチ
ング素子の印加電圧を検出し、停止指令手段に信号を伝
達し、停止指令手段はこの信号に基づき停止指令を発す
る構成としたものである。
段を設け、第２の電圧検出手段は第１の半導体スイッチ
ング素子の印加電圧を検出し、停止指令手段に信号を伝
達し、停止指令手段はこの信号に基づき停止指令を発す
る構成としたものである。
【００１７】上記発明によれば第１の半導体スイッチン
グ素子の印加電圧が所定の電圧以上となると、第２の電
圧検出手段は停止指令手段に信号を伝達するので、マグ
ネトロンが急激なインピーダンス変化を起こした場合
に、第１の半導体スイッチング素子に過電圧を印加する
ことなく高周波加熱装置の動作を停止することができ
る。
グ素子の印加電圧が所定の電圧以上となると、第２の電
圧検出手段は停止指令手段に信号を伝達するので、マグ
ネトロンが急激なインピーダンス変化を起こした場合
に、第１の半導体スイッチング素子に過電圧を印加する
ことなく高周波加熱装置の動作を停止することができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】商用電源を整流して得られる直流
電源と前記直流電源の出力を平滑する平滑コンデンサ
と、リーケージ型の昇圧トランスと、前記昇圧トランス
の１次巻線に直列に接続される第１の半導体スイッチン
グ素子と、前記昇圧トランスの１次巻線に直列又は並列
に接続される第１の共振コンデンサと、前記昇圧トラン
スの１次巻線に直列又は並列に接続される第２の半導体
スイッチング素子と第２の共振コンデンサの直列接続体
と、高圧整流回路と、マグネトロンと、駆動回路から成
り、前記高圧整流回路は前記昇圧トランスの２次巻線の
出力を受け、マグネトロンに電力を伝送し、前記昇圧ト
ランスの１次巻線と前記第１の半導体スイッチング素子
の直列接続体は前記平滑コンデンサの出力に並列に接続
し、前記第１および第２の半導体スイッチング素子を駆
動する前記駆動回路は電圧検知手段と出力指令手段を有
するとともに、前記電圧検出手段は前記第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧を検出し、出力指令手段
に信号を伝達する構成とし、出力指令手段はこの信号に
基づき出力指令を発する構成としたものである。
電源と前記直流電源の出力を平滑する平滑コンデンサ
と、リーケージ型の昇圧トランスと、前記昇圧トランス
の１次巻線に直列に接続される第１の半導体スイッチン
グ素子と、前記昇圧トランスの１次巻線に直列又は並列
に接続される第１の共振コンデンサと、前記昇圧トラン
スの１次巻線に直列又は並列に接続される第２の半導体
スイッチング素子と第２の共振コンデンサの直列接続体
と、高圧整流回路と、マグネトロンと、駆動回路から成
り、前記高圧整流回路は前記昇圧トランスの２次巻線の
出力を受け、マグネトロンに電力を伝送し、前記昇圧ト
ランスの１次巻線と前記第１の半導体スイッチング素子
の直列接続体は前記平滑コンデンサの出力に並列に接続
し、前記第１および第２の半導体スイッチング素子を駆
動する前記駆動回路は電圧検知手段と出力指令手段を有
するとともに、前記電圧検出手段は前記第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧を検出し、出力指令手段
に信号を伝達する構成とし、出力指令手段はこの信号に
基づき出力指令を発する構成としたものである。
【００１９】そして、電圧検出手段の出力信号によっ
て、出力指令手段の発する出力指令信号を制御できるた
め、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に制御す
ることができる。
て、出力指令手段の発する出力指令信号を制御できるた
め、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に制御す
ることができる。
【００２０】また、電圧検出手段はマグネトロンが非発
振の状態においてのみ、出力指令手段に信号を伝達する
構成としたものである。
振の状態においてのみ、出力指令手段に信号を伝達する
構成としたものである。
【００２１】そして、電圧検出手段の出力信号によっ
て、出力指令手段の発する出力指令信号を制御できるた
め、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に制御す
ることができ、同時にマグネトロンが発振開始するまで
の間、マグネトロンに印加する電圧を所定の値に制御す
ることができる。
て、出力指令手段の発する出力指令信号を制御できるた
め、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に制御す
ることができ、同時にマグネトロンが発振開始するまで
の間、マグネトロンに印加する電圧を所定の値に制御す
ることができる。
【００２２】また、電圧検出手段は切り替え手段を有
し、マグネトロンが発振している状態と、非発振の状態
とで検知信号のレベルを切り替える構成としたものであ
る。
し、マグネトロンが発振している状態と、非発振の状態
とで検知信号のレベルを切り替える構成としたものであ
る。
【００２３】また、電圧検出手段はフィルタを有し、そ
の応答速度を商用電源の周波数に応答するよう構成した
ものである。
の応答速度を商用電源の周波数に応答するよう構成した
ものである。
【００２４】また、第２の電圧検出手段と停止指令手段
を有し、前記第２の電圧検出手段は、第１の半導体スイ
ッチング素子の電圧を検出する構成とするとともに、基
準電圧以上の電圧を検出すると前記停止指令手段に信号
を伝送し、この信号に基づいて、前記停止指令手段は駆
動回路を停止する構成としたものである。
を有し、前記第２の電圧検出手段は、第１の半導体スイ
ッチング素子の電圧を検出する構成とするとともに、基
準電圧以上の電圧を検出すると前記停止指令手段に信号
を伝送し、この信号に基づいて、前記停止指令手段は駆
動回路を停止する構成としたものである。
【００２５】そして、第１の半導体スイッチング素子の
印加電圧が所定の電圧以上となると、第２の電圧検出手
段は停止指令手段に信号を伝達するので、第１の半導体
スイッチング素子に過電圧を印加することなく高周波加
熱装置の動作を停止することができる。
印加電圧が所定の電圧以上となると、第２の電圧検出手
段は停止指令手段に信号を伝達するので、第１の半導体
スイッチング素子に過電圧を印加することなく高周波加
熱装置の動作を停止することができる。
【００２６】また、第２の電圧検出手段の応答速度は第
１の半導体スイッチング素子のスイッチング周期に応答
するよう構成したものである。
１の半導体スイッチング素子のスイッチング周期に応答
するよう構成したものである。
【００２７】
（実施例１）以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本実施例のマグネトロン駆動用電源を示す回
路図であり、従来例と同一の符号を付したものは同一の
構成要素であり、詳細な説明は割愛する。１４は電圧検
出手段であり、１５は出力指令手段である。出力指令手
段１５は第１の半導体スイッチング素子３の電圧を抵抗
分割によって検出しており、抵抗分割して得た信号をト
ランジスタ１４ａのベースに入力している。このため、
トランジスタ１４ａのエミッタ電圧に対して、ベース電
圧が高くなるとトランジスタ１４ａは導通状態となる。
この動作によって、トランジスタ１４ａのエミッタに電
圧Ｖ１を発生する。また、コンデンサ１４ｃとこれに並
列に接続された抵抗によって決まる時定数τで、電圧Ｖ
１は放電することになる。この電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒ
ｅｆを超えると、比較器１４ｂは信号を発し、出力指令
手段１５に信号を伝達する。この伝達された信号に基づ
いて、出力指令手段１５は発振器１２に信号を伝達し、
発振器１２の出力パルスを絞り、第１の半導体スイッチ
ング素子３のオン時間を短くするように働く。
る。図１は本実施例のマグネトロン駆動用電源を示す回
路図であり、従来例と同一の符号を付したものは同一の
構成要素であり、詳細な説明は割愛する。１４は電圧検
出手段であり、１５は出力指令手段である。出力指令手
段１５は第１の半導体スイッチング素子３の電圧を抵抗
分割によって検出しており、抵抗分割して得た信号をト
ランジスタ１４ａのベースに入力している。このため、
トランジスタ１４ａのエミッタ電圧に対して、ベース電
圧が高くなるとトランジスタ１４ａは導通状態となる。
この動作によって、トランジスタ１４ａのエミッタに電
圧Ｖ１を発生する。また、コンデンサ１４ｃとこれに並
列に接続された抵抗によって決まる時定数τで、電圧Ｖ
１は放電することになる。この電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒ
ｅｆを超えると、比較器１４ｂは信号を発し、出力指令
手段１５に信号を伝達する。この伝達された信号に基づ
いて、出力指令手段１５は発振器１２に信号を伝達し、
発振器１２の出力パルスを絞り、第１の半導体スイッチ
ング素子３のオン時間を短くするように働く。
【００２８】図２はマグネトロン駆動用電源の主要な部
分の動作波形である。同（イ）は商用電源の電圧波形が
正弦波状であるときの例であり、同（ロ）は商用電源の
電圧波形が歪んだ場合の１例である。商用電源の電圧波
形が正弦波状である場合に、第１の半導体スイッチング
素子３に印加される電圧は、その最大値は同（イ）−
（ｄ）に示すようにｖ２を示す。一方、商用電源の電圧
波形が歪んだ場合に発生する電圧は、同（ロ）−（ｄ）
に示すようにｖ３となる。しかし、先ほど述べたよう
に、電圧検出手段１４が出力指令手段１５に信号を伝達
するため、ｖ３は所定の値に制御され、ほぼｖ２にほぼ
等しい値に制限される。また、この時、前述の時定数τ
は商用電源の周期に対して、電圧を保持できるような値
とすることによって、包絡線全体が低い値に制限されて
いる。
分の動作波形である。同（イ）は商用電源の電圧波形が
正弦波状であるときの例であり、同（ロ）は商用電源の
電圧波形が歪んだ場合の１例である。商用電源の電圧波
形が正弦波状である場合に、第１の半導体スイッチング
素子３に印加される電圧は、その最大値は同（イ）−
（ｄ）に示すようにｖ２を示す。一方、商用電源の電圧
波形が歪んだ場合に発生する電圧は、同（ロ）−（ｄ）
に示すようにｖ３となる。しかし、先ほど述べたよう
に、電圧検出手段１４が出力指令手段１５に信号を伝達
するため、ｖ３は所定の値に制御され、ほぼｖ２にほぼ
等しい値に制限される。また、この時、前述の時定数τ
は商用電源の周期に対して、電圧を保持できるような値
とすることによって、包絡線全体が低い値に制限されて
いる。
【００２９】したがって、リーケージ型トランス２の１
次巻線に発生する電圧も制限される。この結果、マグネ
トロン９が発振を開始するまでに過大な電圧を発生する
ことがないという効果を有する。
次巻線に発生する電圧も制限される。この結果、マグネ
トロン９が発振を開始するまでに過大な電圧を発生する
ことがないという効果を有する。
【００３０】また、マグネトロン９が発振を開始した後
も電圧検出手段１４によって出力指令手段１５の出力信
号が制限されるため、第１の半導体スイッチング素子３
に過大な電圧を印加することがないという効果も有す
る。
も電圧検出手段１４によって出力指令手段１５の出力信
号が制限されるため、第１の半導体スイッチング素子３
に過大な電圧を印加することがないという効果も有す
る。
【００３１】また、図３は電圧検出手段１４を起動時と
定常時とで切り替える構成とした例である。電圧検出手
段１４に設けた切り替え部１４ｄによって、起動時と定
常時に基準電圧Ｖｒｅｆを切り替える構成とすることに
より、起動時のみならず定常時に於いても第１の半導体
スイッチング素子３に印加する電圧を所定の値以下にす
ることができる。このように構成することで起動時と定
常時での第１の半導体スイッチング素子３に印加する電
圧を任意に設定することができる。すなわち、これは言
い換えるならば、起動時にマグネトロン９に印加する電
圧を制御することができるということになる。このた
め、起動時において第１の半導体スイッチング素子３に
過電圧を印加することがないだけでなく、マグネトロン
９に過電圧を印加することがないという効果を有する。
定常時とで切り替える構成とした例である。電圧検出手
段１４に設けた切り替え部１４ｄによって、起動時と定
常時に基準電圧Ｖｒｅｆを切り替える構成とすることに
より、起動時のみならず定常時に於いても第１の半導体
スイッチング素子３に印加する電圧を所定の値以下にす
ることができる。このように構成することで起動時と定
常時での第１の半導体スイッチング素子３に印加する電
圧を任意に設定することができる。すなわち、これは言
い換えるならば、起動時にマグネトロン９に印加する電
圧を制御することができるということになる。このた
め、起動時において第１の半導体スイッチング素子３に
過電圧を印加することがないだけでなく、マグネトロン
９に過電圧を印加することがないという効果を有する。
【００３２】（実施例２）図４は実施例２の駆動回路７
を示す回路図である。同一の符号を付したものは前述の
実施例と同一の構成要素であり、説明は省略する。１６
は第２の電圧検出手段であり、１７は停止指令部であ
る。第２の電圧検出手段１７は第１の半導体スイッチン
グ素子３に印加する電圧を検出する構成となっており、
基準電圧Ｖｒｅｆ２以上の電圧を検出すると、停止指令
部１７に信号を伝達し、停止指令部１７は、この信号に
基づき出力指令部１５と発振器１２に停止指令を伝達
し、マグネトロン駆動用電源の動作を停止させる。
を示す回路図である。同一の符号を付したものは前述の
実施例と同一の構成要素であり、説明は省略する。１６
は第２の電圧検出手段であり、１７は停止指令部であ
る。第２の電圧検出手段１７は第１の半導体スイッチン
グ素子３に印加する電圧を検出する構成となっており、
基準電圧Ｖｒｅｆ２以上の電圧を検出すると、停止指令
部１７に信号を伝達し、停止指令部１７は、この信号に
基づき出力指令部１５と発振器１２に停止指令を伝達
し、マグネトロン駆動用電源の動作を停止させる。
【００３３】また、第２の電圧検出手段１６に備えられ
た、コンデンサ１６ａはマグネトロン駆動用電源の動作
周波数が２０ｋＨｚから５０ｋＨｚの場合は、５００ｐ
Ｆ以下となるようにすることによって、動作周波数に対
して検知電圧が十分追従するような値に設定されてい
る。このように設定することによって、マグネトロン９
が動作中に急激なインピーダンス変化を起こした場合
に、第１の半導体スイッチング素子３に印加する電圧を
検出し、過電圧の印加を防止する事ができる。
た、コンデンサ１６ａはマグネトロン駆動用電源の動作
周波数が２０ｋＨｚから５０ｋＨｚの場合は、５００ｐ
Ｆ以下となるようにすることによって、動作周波数に対
して検知電圧が十分追従するような値に設定されてい
る。このように設定することによって、マグネトロン９
が動作中に急激なインピーダンス変化を起こした場合
に、第１の半導体スイッチング素子３に印加する電圧を
検出し、過電圧の印加を防止する事ができる。
【００３４】また、２つの基準電圧ＶｒｅｆとＶｒｅｆ
２の大小関係は Ｖｒｅｆ＜Ｖｒｅｆ２ （２） となるように設定されており、商用電源の電源電圧歪み
に対しては停止せずに、第１の電圧検出手段によって出
力を制限し、マグネトロン９が管内放電のような急激な
インピーダンス変化を起こした場合は、第１の半導体ス
イッチング素子３にだけでなく、高圧整流回路８やリー
ケージ型トランス２にもおおきな責務がかかるので、第
２の電圧検出手段１６によってマグネトロン駆動用電源
の動作を停止させ、過大な電圧電流責務がかかることを
防止している。
２の大小関係は Ｖｒｅｆ＜Ｖｒｅｆ２ （２） となるように設定されており、商用電源の電源電圧歪み
に対しては停止せずに、第１の電圧検出手段によって出
力を制限し、マグネトロン９が管内放電のような急激な
インピーダンス変化を起こした場合は、第１の半導体ス
イッチング素子３にだけでなく、高圧整流回路８やリー
ケージ型トランス２にもおおきな責務がかかるので、第
２の電圧検出手段１６によってマグネトロン駆動用電源
の動作を停止させ、過大な電圧電流責務がかかることを
防止している。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に述べる効果を有する。
下に述べる効果を有する。
【００３６】すなわち、電圧検出手段の出力信号によっ
て、出力指令手段の発する出力指令信号を制御できるた
め、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に制御す
ることができる。
て、出力指令手段の発する出力指令信号を制御できるた
め、商用電源の電圧波形が歪んだ場合に第１の半導体ス
イッチング素子に印加する電圧波形を所定の値に制御す
ることができる。
【００３７】また、第２の電圧検出手段は第１の半導体
スイッチング素子に印加する電圧を検出する構成となっ
ており、基準電圧Ｖｒｅｆ２以上の電圧を検出すると、
停止指令部に信号を伝達し、停止指令部は、この信号に
基づき出力指令部と発振器に停止指令を伝達し、マグネ
トロン駆動用電源の動作を停止させるように構成されて
いるので、マグネトロンが管内放電のような急激なイン
ピーダンス変化を起こした場合にマグネトロン駆動用電
源の動作を停止させ、過大な電圧電流責務がかかること
を防止することができる。
スイッチング素子に印加する電圧を検出する構成となっ
ており、基準電圧Ｖｒｅｆ２以上の電圧を検出すると、
停止指令部に信号を伝達し、停止指令部は、この信号に
基づき出力指令部と発振器に停止指令を伝達し、マグネ
トロン駆動用電源の動作を停止させるように構成されて
いるので、マグネトロンが管内放電のような急激なイン
ピーダンス変化を起こした場合にマグネトロン駆動用電
源の動作を停止させ、過大な電圧電流責務がかかること
を防止することができる。
【図１】本発明の実施例１の高周波加熱装置のマグネト
ロン駆動用電源を示す回路図
ロン駆動用電源を示す回路図
【図２】（ａ）同マグネトロン駆動用電源において商用
電源の電圧波形が正弦波状の場合の交流電源の電圧波形
図 （ｂ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｃ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｄ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図 （ｅ）同マグネトロン駆動用電源において商用電源の電
圧波形が歪んだ場合の交流電源の電圧波形図 （ｆ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｇ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｈ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図
電源の電圧波形が正弦波状の場合の交流電源の電圧波形
図 （ｂ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｃ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｄ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図 （ｅ）同マグネトロン駆動用電源において商用電源の電
圧波形が歪んだ場合の交流電源の電圧波形図 （ｆ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｇ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｈ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図
【図３】同マグネトロン駆動用電源の電圧検出手段１４
の第２の例を示す回路図
の第２の例を示す回路図
【図４】本発明の実施例２の高周波加熱装置のマグネト
ロン駆動用電源の駆動回路７を示す回路図
ロン駆動用電源の駆動回路７を示す回路図
【図５】従来の高周波加熱装置のマグネトロン駆動用電
源を示す回路図
源を示す回路図
【図６】（ａ）図７期間（イ）における主要部分の回路
図 （ｂ）図７期間（ロ）における主要部分の回路図 （ｃ）図７期間（ハ）における主要部分の回路図 （ｄ）図７期間（ニ）における主要部分の回路図 （ｅ）図７期間（ホ）における主要部分の回路図 （ｆ）図７期間（ヘ）における主要部分の回路図
図 （ｂ）図７期間（ロ）における主要部分の回路図 （ｃ）図７期間（ハ）における主要部分の回路図 （ｄ）図７期間（ニ）における主要部分の回路図 （ｅ）図７期間（ホ）における主要部分の回路図 （ｆ）図７期間（ヘ）における主要部分の回路図
【図７】同回路の第１の半導体スイッチング素子３の電
圧電流波形図
圧電流波形図
【図８】（ａ）同マグネトロン駆動用電源において商用
電源の電圧波形が正弦波状の場合の交流電源の電圧波形
図 （ｂ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｃ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｄ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図 （ｅ）同場合におけるリーケージ型トランス２の１次巻
線の電圧波形図 （ｆ）同マグネトロン駆動用電源において商用電源の電
圧波形が歪んだ場合の交流電源の電圧波形図 （ｇ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｈ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｉ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図 （ｊ）同場合におけるリーケージ型トランス２の１次巻
線の電圧波形図
電源の電圧波形が正弦波状の場合の交流電源の電圧波形
図 （ｂ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｃ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｄ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図 （ｅ）同場合におけるリーケージ型トランス２の１次巻
線の電圧波形図 （ｆ）同マグネトロン駆動用電源において商用電源の電
圧波形が歪んだ場合の交流電源の電圧波形図 （ｇ）同場合における電源１の出力電圧波形図 （ｈ）同場合における平滑コンデンサ１０の電圧波形図 （ｉ）同場合における半導体スイッチング素子３の電圧
波形図 （ｊ）同場合におけるリーケージ型トランス２の１次巻
線の電圧波形図
１ 直流電源 ２ リーケージ型トランス ３ 第１の半導体スイッチング素子 ４ 第１の共振コンデンサ ５ 第２の共振コンデンサ ６ 第２の半導体スイッチング素子 ７ 駆動回路 ８ 高圧整流回路 ９ マグネトロン １４ 電圧検出手段 １５ 出力指令手段
フロントページの続き (72)発明者 三原 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 末永 治雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】商用電源を整流して得られる直流電源と前
記直流電源の出力を平滑する平滑コンデンサと、リーケ
ージ型の昇圧トランスと、前記昇圧トランスの１次巻線
に直列に接続される第１の半導体スイッチング素子と、
前記昇圧トランスの１次巻線に直列又は並列に接続され
る第１の共振コンデンサと、前記昇圧トランスの１次巻
線に直列又は並列に接続される第２の半導体スイッチン
グ素子と第２の共振コンデンサの直列接続体と、高圧整
流回路と、マグネトロンと、駆動回路から成り、前記高
圧整流回路は前記昇圧トランスの２次巻線の出力を受
け、マグネトロンに電力を伝送し、前記昇圧トランスの
１次巻線と前記第１の半導体スイッチング素子の直列接
続体は前記平滑コンデンサの出力に並列に接続し、前記
第１および第２の半導体スイッチング素子を駆動する前
記駆動回路は電圧検知手段と出力指令手段を有するとと
もに、前記電圧検出手段は前記第１の半導体スイッチン
グ素子に印加する電圧を検出し、出力指令手段に信号を
伝達する構成とし、出力指令手段はこの信号に基づき出
力指令を発する高周波加熱装置。 - 【請求項２】電圧検出手段はマグネトロンが非発振の状
態においてのみ、出力指令手段に信号を伝達する請求項
１記載の高周波加熱装置。 - 【請求項３】電圧検出手段は切り替え手段を有し、マグ
ネトロンが発振している状態と、非発振の状態とで検知
信号のレベルを切り替える請求項１記載の高周波加熱装
置。 - 【請求項４】電圧検出手段はフィルタを有し、その応答
速度を商用電源の周波数に応答する請求項１ないし３記
載の高周波加熱装置。 - 【請求項５】第２の電圧検出手段と停止指令手段を有
し、前記第２の電圧検出手段は、第１の半導体スイッチ
ング素子の電圧を検出する構成とするとともに、基準電
圧以上の電圧を検出すると前記停止指令手段に信号を伝
送し、この信号に基づいて、前記停止指令手段は駆動回
路を停止する高周波加熱装置。 - 【請求項６】第２の電圧検出手段の応答速度は第１の半
導体スイッチング素子のスイッチング周期に応答するよ
う構成した請求項１ないし５記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24506697A JP3206512B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 高周波加熱装置 |
| DE69805767T DE69805767T2 (de) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | Hochfrequenz-heizgerät |
| CNB988028174A CN1178371C (zh) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | 高频加热设备 |
| BRPI9807760-0A BR9807760B1 (pt) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | aparelho de aquecimento de alta frequência. |
| PCT/JP1998/000751 WO1998038836A1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | High frequency heating equipment |
| AU61153/98A AU6115398A (en) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | High frequency heating equipment |
| EP98905633A EP0963685B1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | High frequency heating equipment |
| US09/030,611 US5977530A (en) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | Switching power supply for high frequency heating apparatus |
| KR1019997007785A KR100306194B1 (ko) | 1997-02-25 | 1999-08-25 | 고주파 가열장치용 스위칭 전원공급장치 |
| HK00104636A HK1025461A1 (en) | 1997-02-25 | 2000-07-26 | High frequency heating equipment. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24506697A JP3206512B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187051A true JPH1187051A (ja) | 1999-03-30 |
| JP3206512B2 JP3206512B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=17128092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24506697A Expired - Fee Related JP3206512B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-09-10 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206512B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103414256A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-11-27 | 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 | 用于为长脉冲磁体供电的电源耦合控制系统及方法 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24506697A patent/JP3206512B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103414256A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-11-27 | 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 | 用于为长脉冲磁体供电的电源耦合控制系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3206512B2 (ja) | 2001-09-10 |
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